CN204371154U - 一种石油钻机上用的井口上卸扣装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种石油钻机上用的井口上卸扣装置，该井口上卸扣装置包括有液压站、电磁阀、液压猫头、钢丝绳、B型液压大钳和拉力传感器，所述液压猫头为两个，两个液压猫头分别通过液压软管连通至液压站上，在液压软管上设有电磁阀，两个液压猫头分别通过钢丝绳连接至两个B型液压大钳上，两个B型液压大钳分别卡于需要安装或拆卸的上、下两根钻杆上，卡在上部钻杆的B型液压大钳的钢丝绳上设有所述的拉力传感器，该拉力传感器通信连接于一个控制器，该控制器连接在一个交互操作设备上，控制器通过中间继电器连接电磁阀。本实用新型的井口上卸扣装置能够自动控制液压大钳的上扣扭矩，保证上扣质量，操作简单可靠，使用安全。

Description

一种石油钻机上用的井口上卸扣装置

技术领域

本实用新型涉及石油钻采设备，特别涉及到一种石油钻机上用的井口上卸扣装置。

背景技术

在石油钻井工作时，需要一根一根将钻杆钻入到井口中，每当一根钻杆钻入油井中，需要再接上一根钻杆继续钻探，以此类推将多个钻杆打入到钻井中。对于上部的钻杆和下部钻杆的连接，是通过内外螺纹拧紧后实现连接的，因此，在对接过程中需要保证上部的钻杆和下部的钻杆对准后再拧紧，才不会出现错位和损坏。对普通钻杆的连接可以通过液压大钳实现。但是对于钻铤等直径比较大的钻具，超出了液压大钳工作范围，需要液压大钳作为上扣工具。

目前在石油钻井上配置的B型大钳作为上扣工具，主要依靠操作人员对于设备的熟悉程度，操作过程中，操作人员一边操作电磁阀，一边观察拉力表。根据钻杆对于上扣扭矩的要求，换算出当前允许的拉力值，然后将拉力表的拉力设定在表盘上。当拉力超过设定值时，立即关闭电磁阀。上述现有的液压大钳在操作过程中容易出现上扣扭矩过大，上扣质量不能达到要求。这样会容易造成钻杆螺纹损坏。在操作过程中，相关操作人员需要注意多个方面，极容易发生危险。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术存在的不足，提供一种新型的石油钻机上用到的井口上卸扣装置。本实用新型的井口上卸扣装置能够自动控制液压大钳的上扣扭矩，保证上扣质量，操作简单可靠，使用安全。

为了达到上述发明目的，本实用新型提供的技术方案如下：

一种石油钻机上用的井口上卸扣装置，其特征在于，该井口上卸扣装置包括有液压站、电磁阀、液压猫头、钢丝绳、B型液压大钳、控制器、拉力传感器和压力变送器，所述液压猫头为两个，两个液压猫头分别通过液压软管连通至液压站上，在液压软管上设有电磁阀，两个液压猫头分别通过钢丝绳连接至两个B型液压大钳上，两个B型液压大钳分别卡于需要安装或拆卸的上、下两根钻杆上，卡在上部钻杆的B型液压大钳的钢丝绳上设有所述的拉力传感器，该拉力传感器上连接一个压力变送器，压力变送器将采集的信号输送到一个控制器，该控制器输出控制电磁阀，电磁阀连接有一个交互操作设备。

在本实用新型石油钻机上用的井口上卸扣装置中，所述的电磁阀为电磁液压转向阀，所述的交互控制设备为一个触摸屏。

在本实用新型石油钻机上用的井口上卸扣装置中，所述控制器中设有通过交互控制设备输入的预定扭矩值，该所述拉力传感器输入至控制器的为实时扭矩值，当实时扭矩值大于或等于所述的预定扭矩值时，所述的控制器输出指令停止所述的电磁阀。

基于上述技术内容，本实用新型石油钻机上用的井口上卸扣装置与现有技术相比具有如下技术优点：

本实用新型的井口上卸扣装置通过自动采集B型液压大钳的实时扭矩值，当得到上扣扭矩时自动停止上扣功能，全自动地实现上扣和卸扣操作，具有安全高效、维护方便的优点。该装置使用时能够满足钻井工艺要求，并且解放了操作人员，通过控制器来保证上扣质量和上扣扭矩，实现钻杆连接时的精准控制。

附图说明

图1是本实用新型石油钻机上用的井口上卸扣装置的结构连接示意图。

图2是本实用新型石油钻机上用的井口上卸扣装置的交互控制设备的界面示意图。

图3是本实用新型石油钻机上用的井口上卸扣装置在上扣操作时的控制流程图。

图4是本实用新型石油钻机上用的井口上卸扣装置在卸扣操作时的控制流程图。

具体实施方式

下面我们结合附图和具体的是实施例来对本实用新型石油钻机上用的井口上卸扣装置做进一步的详细阐述，以求更为清楚明了地理解其结构组成和工作方式，但不能以此来限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，本实用新型是一种石油钻机上用的井口上卸扣装置。该井口上卸扣装置包括有液压站1、电磁阀2、液压猫头3、钢丝绳4、B型液压大钳5和拉力传感器6和压力变送器。所述液压猫头3为两个，两个液压猫头3分别通过液压软管7连通至液压站1上，在液压软管7上设有电磁阀2，该电磁阀2为电磁液压转向阀，可以通过控制电磁阀2的转向开合进而控制液压猫头3的动作。拉力传感器6内设有压力变送器，拉力传感器6将拉力信号变成液压信号，通过液压软管和压力变送器连接，压力变送器将液压信号变成电流信号，供控制器采集使用。

两个液压猫头3分别通过钢丝绳4连接至两个B型液压大钳5上，两个B型液压大钳5分别卡于需要安装或拆卸的上、下两根钻杆上，卡在上部钻杆的B型液压大钳5的钢丝绳4上设有所述的拉力传感器6，该拉力传感器6通信连接于一个控制器8，该控制器8连接在一个交互操作设备9上，该交互控制设备9连接所述的电磁阀2。上述的交互控制设备9为一个触摸屏。

在上卸扣过程为左右两个液压猫头3分别通过钢丝绳4连接两个B型液压大钳5，两个B型液压大钳5分别钳住需要上卸扣的两根钻杆。两个B型液压大钳5中一个固定住下面的钻杆，保证在旋转的时候下面钻杆不跟随上面钻杆旋转，这样两根钻杆的丝扣才能够分离或者旋近。

如图2所示，作为交换控制设备9的触摸屏上面设有多个虚拟按键，分别为上扣按键、卸扣按键、开始按键和停止按键。通过按键的触摸来实现上扣操作和卸扣操作。

在本实用新型石油钻机上用的井口上卸扣装置中，所述控制器8中设有通过交互控制设备9输入的预定扭矩值，该所述拉力传感器6输入至控制器8的为实时扭矩值，当实时扭矩值大于或等于所述的预定扭矩值时，所述的控制器8输出指令停止所述的电磁阀2。

在使用本实用新型的井口上、卸扣装置的过程中，如图3和图4所示，操作人员通过控制电磁阀，输出液压动力到液压猫头。液压猫头驱动钢丝绳，钢丝绳带动B型液压大钳以钻杆为中心转动。在这个过程中操作人员一直观察指示表，当达到上扣扭矩时候，关闭电磁阀，完成上扣。具体来说，操作人员根据钻杆设计要求，先在作为交换控制设备9的触摸屏中输入预定的上扣扭矩值，再选择上扣功能。点击开始，由控制器8开始执行上扣操作。控制器8通过实时采集拉力传感器6的拉力值，完成一个闭环控制***，根据拉力值判断当前的上扣状态或卸扣的状态。通过输出点控制中间继电器，进而控制电磁阀2，将液压站1的动力输入到液压猫头3中。当达到上扣扭矩时，控制器8自动切断液压动力，停止上扣工作。整个过程都由控制器8自主完成，能够在第一时间断开上扣工作，保证上扣扭矩，同时上扣过程中可以实现平稳控制液压动力，减少由于脉动发生危险的可能。

相比于上扣操作，卸扣操作相对简单，控制器8实时比较当前拉力值和上一过程中的拉力值，当出现当前拉力值小于上一过程拉力值的时候，停止卸扣工作。在一次上卸扣没有完成的情况下，控制器8会自动进入下一个操作流程，等待下一次上卸扣工作。直到满足上卸扣结束条件，完成上卸扣工作。

本实用新型是在常规的液压猫头上扣工具中，添加中间继电器、压力变送器以及连接电缆，使用仪表控制器和触摸屏，增加上卸扣控制程序和交互控制画面就可以完成自动上卸扣工作。压力变送器选用防爆压力变送器，型号根据压力控制范围选定。增加的中间继电器，配合控制器的输出点，控制电磁换向阀，间接控制液压猫头的动力输出。

Claims (3)

1.一种石油钻机上用的井口上卸扣装置，其特征在于，该井口上卸扣装置包括有液压站、电磁阀、液压猫头、钢丝绳、B型液压大钳、控制器、拉力传感器和压力变送器，所述液压猫头为两个，两个液压猫头分别通过液压软管连通至液压站上，在液压软管上设有电磁阀，两个液压猫头分别通过钢丝绳连接至两个B型液压大钳上，两个B型液压大钳分别卡于需要安装或拆卸的上、下两根钻杆上，卡在上部钻杆的B型液压大钳的钢丝绳上设有所述的拉力传感器，该拉力传感器上连接一个压力变送器，压力变送器将采集的信号输送到一个控制器，该控制器输出控制电磁阀，电磁阀连接有一个交互操作设备。

2.根据权利要求1所述的一种石油钻机上用的井口上卸扣装置，其特征在于，所述的电磁阀为电磁液压转向阀，所述的交互控制设备为一个触摸屏。

3. 根据权利要求1所述的一种石油钻机上用的井口上卸扣装置，其特征在于，所述控制器中设有通过交互控制设备输入的预定扭矩值，该所述拉力传感器输入至控制器的为实时扭矩值。